ES2349105T3 - Composición de resina termoplástica modificada frente a los impactos. - Google Patents

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Abstract

Una composición de resina termoplástica que comprende: a) de 70 a 99 por ciento en peso de una resina termoplástica seleccionada del grupo que comprende un policarbonato, un poliéster y sus combinaciones; y b) de 1 a 30 por ciento en peso de un polímero de injerto de tipo núcleoenvuelta que comprende: 1) de 70 a 90 por ciento en peso de un polímero nuclear libre de estireno que comprende 100 por ciento en peso de unidades de monómero de butadieno; y 2) de 10 a 30 por ciento en peso de una o más capas de polímero de envuelta que comprenden una o más unidades de monómero etilénicamente insaturado, siendo de 90 a 100 por cien en peso de estas unidades unida- des de monómero de (met)acrilato de alquilo que comprenden de 95 a 100 por cien en peso de metacrilato de metílo.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una composición de resina termoplástica que tiene una excelente resistencia a los impactos y apariencia moldeada. La resina termoplástica es un policarbonato, una resina basada en poliéster o una combinación de policarbonato y una resina basada en poliéster, que contiene hasta 30 por ciento en peso de al menos un modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta que no tiene estireno en el núcleo. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El policarbonato y las resinas de poliéster han encontrado muchos usos comerciales. Las combinaciones de policarbonato y polímeros basados en poliéster aprovechan las resistencias de cada polímero y se ha encontrado que exhiben excelentes propiedades físicas tales como rigidez, dureza, resistencia al frotamiento y estabilidad bajo estrés dinámico y térmico. También son fáciles de procesar. Una deficiencia de estas resinas son sus propiedades mecánicas, especialmente la resistencia a los impactos.
Se han hecho intentos de mejorar las propiedades físicas a través de la adición de modificadores frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta. US 4.535.124 divulga el uso de un modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta que tiene un núcleo de caucho de dieno o acrilato de etilo bimodal, US 5.367.021 divulga un núcleo de caucho diénico de copolímero de injerto con una envuelta opcional, que tiene tamaños de partícula entre 200 y 300 nm. US 5.969.041 divulga una composición que tiene dos partículas de polímero de tipo núcleo-envuelta diferentes, cada una con una envuelta de estireno-acrilonitrilo.
Un polímero en emulsión de tipo núcleo-envuelta que tiene un núcleo basado en butadieno y un tamaño de partícula de 100 a 200 nm se divulga en US 6.407.167. Todos los ejemplos de polímeros nucleares contenían 15-20 por ciento de estireno.
US 4.912.163 divulga una composición de un material de poliéster termoplástico que contiene un polímero de injerto elastómero con una primera envuelta injertada que consiste en al menos 30% en relación en peso de un compuesto vinilaromático.
La dispersibilidad del modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta combinada con la resistencia a los impactos, y especialmente la resistencia a los impactos a baja temperatura, de las combinaciones de policarbonato/resina basada en poliéster modificadas, no se ha tratado en la técnica.
Sorprendentemente, se ha encontrado que la resistencia a los impactos de la composición de modificador/policarbonato/resina basada en poliéster y la dispersibilidad del modificador frente a los impactos se mejoran significativamente cuando se elimina el nivel de estireno en el núcleo del modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta. SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un objetivo de la invención es mejorar la resistencia a los impactos de un policarbonato, una resina basada en poliéster o una de sus combinaciones.
Otro objetivo de la invención es mejorar la dispersibilidad de un modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta que tiene un núcleo de butadieno en un policarbonato, una resina basada en poliéster o una de sus mezclas.
Los objetivos de la invención se cumplen mediante una composición de resina termoplástica que comprende:
a) de 70 a 99 por ciento en peso de una resina termoplástica seleccionada del
grupo que comprende un policarbonato, un poliéster y sus mezclas; y
b) de 1 a 30 por ciento en peso de un copolímero de injerto de tipo núcleo-
envuelta que comprende:
1) de 70 a 90 por ciento en peso de un polímero nuclear que comprende
100 por ciento en peso de unidades de monómero de butadieno; y
2) de 10 a 30 por ciento en peso de una o más capas de polímero de en
vuelta que comprenden una o más unidades de monómero etilénicamente
insaturado. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una resina termoplástica como la definida en la reivindicación 1.
La invención se refiere a una resina termoplástica que es un policarbonato, una resina basada en poliéster o una de sus mezclas con un modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta basado en butadieno.
La resina termoplástica de la invención es un policarbonato, una resina basada en poliéster o una de sus combinaciones. Preferiblemente, la resina es una combinación de 5 a 95% en peso de una resina de policarbonato, de cero a 95% en peso de una resina de poliéster saturada y/o un elastómero basado en poliéster. Más preferiblemente, la resina termoplástica es una combinación de 25 a 75% en peso de una resina de policarbonato y de 25 a 75% en peso de una resina de poliéster saturada y/o un elastómero basado en poliéster.
Una resina de policarbonato puede ser una resina de policarbonato aromática y puede ser un policarbonato producido usando un dihidroxidifenilalcano como la principal materia prima. Por ejemplo, son preferibles policarbonatos obtenidos mediante un método de transesterificación o un método de fosgeno usando 2,2-(4,4’dihidroxidifenil)propano (bisfenol A) como un componente dihidroxilado. Además, parte o la totalidad del bisfenol A mencionado anteriormente puede sustituirse por otro 4,4’-dihidroxidifenilalcano o 4,4’-dihidroxidifenilsulfona, 4,4’dihidroxidifeniléter y similares, y dos o más de ellos también pueden mezclarse y usarse.
La resina de poliéster saturada es una resina obtenida mediante una reacción de condensación usando un ácido dicarboxílico aromático o un derivado formador de éster del mismo y alquilenglicol como los componentes principales. Ejemplos del ácido dicarboxílico aromático incluyen, pero no se limitan a, ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido naftalenodicarboxílico. Ejemplos del alquilenglicol incluyen, pero no se limitan a, etilenglicol, propilenglicol, tetrametilenglicol y hexametilenglicol. Adicionalmente, si se desea, otros ácidos dicarboxílicos y glicoles también pueden copolimerizarse en pequeñas cantidades. Resinas de poliéster saturadas preferidas incluyen poli(tereftalato de tetrametileno), poli(tereftalato de etileno) y sus mezclas.
Un elastómero basado en poliéster de la presente invención es un copolímero de bloques que tiene un segmento de poliéster que tiene alto punto de fusión y un segmento de polímero que tiene bajo punto de fusión. El segmento de poliéster que tiene un alto punto de fusión es un poliéster obtenido mediante una reacción de condensación de un ácido dicarboxílico aromático con un alquilenglicol. Ejemplos del ácido dicarboxílico aromático incluyen, pero no se limitan a, ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido naftalenodicarboxílico. Ejemplos del alquilenglicol incluyen, pero no se limitan a, etilenglicol, propilenglicol, tetrametilenglicol y hexametilenglicol. Además de estos, si se desea, otros ácidos dicarboxílicos y glicoles también pueden copolimerizarse en pequeñas cantidades. Poliésteres preferidos incluyen poli(tereftalato de tetrametileno), poli(tereftalto de etileno) y sus mezclas.
El segmento de polímero que tiene un bajo punto de fusión está compuesto por un polímero que tiene un peso molecular de 400 a 20000, tal como un polialquilén-éter-glicol, un poliéster alifático y similares. Ejemplos del polialquilén-éter-glicol incluyen poli(óxido de etileno)glicol, poli(óxido de tetrametileno)glicol, poli(óxido de propileno)glicol y una de sus mezclas. Ejemplos del poliéster alifático incluyen poliésteres obtenidos a partir de un ácido dicarboxílico alifático que tiene de 2 a 12 átomos de carbono y un glicol alifático que tiene de 2 a 10 átomos de carbono. Ejemplos del segmento de polímero preferible que tiene un bajo punto de fusión incluyen poli(adipato de etileno), poli(adipato de tetrametileno), poli(sebacato de etileno), poli(sebacato de neopentilo), poli(azelato de hexametileno), poli-ε-caprolactona y similares. La proporción de estos segmentos de polímero que tienen bajo punto de fusión en el elastómero basado en poliéster es preferiblemente de 2 a 80% en peso.
El modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta es un copolímero de injerto en emulsión que tiene un polímero nuclear basado en butadieno y uno o más polímeros de envuelta. Un copolímero de injerto se obtiene polimerizando por injerto un monómero o una mezcla de monómeros que contiene al menos un vinilo aromático, metacrilato de alquilo o acrilato de alquilo en presencia de un látex que contiene un polímero de caucho basado en butadieno.
El polímero de caucho basado en butadieno se elabora mediante polimerización en emulsión de 100 por cien en peso de monómero de 1,3-butadieno. No se usa monómero estirénico para polimerizar el núcleo. Se encontró que la eliminación de estireno del núcleo mejoraba la modificación frente a los impactos proporcionada por el modificador frente a los impactos de tipo núcleo-envuelta cuando se usaba en una resina termoplástica.
También pueden incluirse monómeros de reticulación en el polímero nuclear. Monómeros de reticulación útiles en la presente invención incluyen, pero no se limitan a, compuestos vinílicos polifuncionales aromáticos tales como divinilbenceno y diviniltolueno, alcoholes polihidroxilados tales como dimetacrilato de etilenglicol y diacrilato de 1,3-butanodiol, trimetacrilatos, triacrilatos, carboxilatos de alilo tales como acrilato de alilo y metacrilato de alilo, y compuestos di-y tri-alílicos tales como ftalato de dialilo, sebacato de dialilo y trialiltriazina. En una realización preferida, no hay unidades de monómero de reticulación en el polímero nuclear.
Los agentes de transferencia de cadena también pueden ser útiles para formar el polímero nuclear. Agentes de transferencia de cadena útiles incluyen los conocidos en la técnica, incluyendo, pero no limitados a, t-dodecilmercaptano, noctilmercaptano y mezclas de agentes de transferencia de cadena. El agente de transferencia de cadena se usa a niveles de 0 a 2 por ciento en peso, basado en el contenido de monómero nuclear total. En una realización preferida, se usa de 0,2 a 1 por ciento de agente de transferencia de cadena para formar el polímero nuclear.
El polímero nuclear de la presente invención constituye de 70 a 90 por ciento en peso del polímero de injerto de tipo núcleo-envuelta. El polímero de envuelta constituye de 10 a 30 por ciento en peso del polímero de injerto de tipo núcleo-envuelta.
El polímero de caucho basado en butadieno se elabora mediante polimerización en emulsión. La polimerización puede llevarse a cabo a de 40°C a 80°C dependiendo del tipo de iniciador de la polimerización. Como el emulsionante, pueden usarse emulsionantes conocidos. Antes del inicio de la polimerización, puede cargarse látex de siembra. Es preferible una polimerización semicontinua. Por semicontinua se entiende que parte de los monómeros usados en la polimerización se carga inicialmente al sistema de reacción, y, después del inicio de la polimerización, los monómeros restantes se añaden de manera continua durante un período de tiempo. Los monómeros y otros adyuvantes pueden añadirse como alimentaciones separadas,
o mezclarse entre sí y la mezcla añadirse a lo largo del tiempo. Al adoptar tal método de polimerización, se obtiene una excelente estabilidad de polimerización, y puede obtenerse establemente látex que tiene un tamaño de partícula y una distribución de tamaño de partícula deseados.
El polímero de caucho basado en butadieno de la invención tiene un tamaño de partícula medio ponderado de 120 a 200 nm, y preferiblemente de 140 a 190 nm. La relación del tamaño de partícula medio ponderado al tamaño de partícula medio en número es de 1 a 3, preferiblemente de 1 a 2.
El modificador frente a los impactos de copolímero de injerto se obtiene injertando un monómero o una mezcla de monómeros en el látex de polímero de caucho basado en butadieno para formar una partícula de tipo núcleo-envuelta. Monómeros útiles para formar el polímero de envuelta incluyen vinilos aromáticos tales como estireno, alfa-metilestireno y diversos estirenos sustituidos con halógeno y sustituidos con alquilo; metacrilatos de alquilo tales como metacrilato de metilo y metacrilato de etilo; acrilatos de alquilo tales como acrilato de etilo y acrilato de n-butilo; nitrilos insaturados tales como acrilonitrilo y metacrilonitrilo; monómeros basados en vinilo que tienen un grupo glicidilo tales como acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, alil-glicidil-éter y etilenglicol-glicidil-éter. Estos monómeros pueden usarse solos o en combinación de dos o más. En una realización preferida, la envuelta contiene de 90-100 por ciento en peso de unidades de monómero de (met)acrilato de alquilo. Se prefiere especialmente una envuelta de 100 por cien de metacrilato de metilo, o 95-100 por cien de metacrilato y 0-5 por ciento de acrilato de etilo.
Monómeros de reticulación en de 0 a 6 por ciento en peso pueden usarse para formar el polímero de envuelta. Preferiblemente, un reticulador está presente en la envuelta en de 0,5 a 2,5 por ciento. Monómeros de reticulación útiles en la envuelta incluyen, pero no se limitan a, compuestos vinílicos polifuncionales aromáticos tales como divinilbenceno y diviniltolueno, alcoholes polihidroxilados tales como dimetacrilato de etilenglicol y diacrilato de 1,3-butanodiol, trimetacrilatos, triacrilatos, carboxilatos de alilo tales como acrilato de alilo y metacrilato de alilo, y compuestos di-y tri-alílicos tales como ftalato de dialilo, sebacato de dialilo y trialiltriazina.
Iniciadores de la polimerización útiles para producir un copolímero de injerto incluyen, pero no se limitan a, una sal de persulfato tal como persulfato potásico, persulfato amónico y persulfato sódico; un peróxido orgánico tal como hidroperóxido de t-butilo, hidroperóxido de cumeno, peróxido de benzoílo, peróxido de lauroílo, hidroperóxido de p-mentano e hidroperóxido de diisopropilbenceno; un compuesto azoico tal como azobisisobutironitrilo y azobisisovaleronitrilo; o un iniciador redox.
Como el método de polimerización por injerto, se usa un método de polimerización en emulsión. La polimerización puede producirse a temperaturas en el intervalo de 40 a 80°C, dependiendo del iniciador de la polimerización. Como el emulsionante, pueden usarse apropiadamente emulsionantes conocidos. Preferiblemente, el injerto se realiza añadiendo los monómeros de envuelta continuamente. La envuelta puede formarse como una única envuelta o en la forma de una envuelta múltiple. Se prefiere una única envuelta, ya que el procedimiento es más simple y consume menos tiempo.
La composición de resina termoplástica de la presente invención puede producirse mediante diversos métodos tales como un método en el que polvos o gránulos se mezclan mediante una tecnología conocida, incluyendo, pero no limitada a, un mezclador Henschel o un tambor; la mezcla se mezcla en estado fundido mediante una extrusora, amasadora o mezcladora; un método en el que, en componentes previamente fundidos, se mezclan secuencialmente otros componentes; y un método en el que una mezcla se funde directamente mediante una máquina de moldeo por inyección, y similares.
A una composición de resina termoplástica de la presente invención pueden añadirse estabilizantes contra el calor o la luz, por ejemplo, estabilizantes basados en fenol, estabilizantes basados en fosfito, absorbentes de radiación ultravioleta, estabilizantes basados en amina. Además, también pueden añadirse modificadores antihidrólisis, por ejemplo, modificadores basados en epoxi. Además, si es necesario, pueden añadirse retardadores de la llama y cargas tales como óxido de titanio, talco y similares, colorantes y pigmentos, plastificantes y similares.
La composición de resina termoplástica de la presente invención es útil en muchas aplicaciones, incluyendo como piezas automáticas. En el caso del uso en piezas automáticas, es necesaria una apariencia particularmente excelente, y el brillo está deseablemente en 80% o más.
Las realizaciones preferidas de la presente invención se ejemplificarán mediante los siguientes ejemplos. Un experto en la técnica apreciará que pequeñas variaciones fuera de las realizaciones indicadas en la presente memoria no se apartan del espíritu y el alcance de esta invención. “Partes” y “%” en los ejemplos y los ejemplos comparativos indican “partes en peso” y “% en peso”, respectivamente.
EJEMPLOS Ejemplo 1 Polimerización de Látex de Polímero de Caucho de Butadieno (R1) A un reactor de alta presión de 3,78 l (1 galón) se cargó: agua desionizada, emulsionante, 1,3-butadieno, t-dodecilmercaptano e hidroperóxido de p-mentano
5 como una carga inicial a la cuba, según se esboza posteriormente. La solución se calentó, con agitación, hasta 43°C, momento en el cual se cargó una solución de catalizador de tipo redox, iniciando eficazmente la polimerización. A continuación, la solución se calentó adicionalmente hasta 56°C y se mantuvo a esta temperatura durante un período de tres horas.
10 Tres horas después del inicio de la polimerización, una segunda carga de monómero, la mitad de una carga de emulsionante y reductor adicional e iniciador adicional se añadieron continuamente durante ocho horas. Después de la terminación de la segunda adición de monómero, la carga de emulsionante y reductor restante más el iniciador se añadió continuamente durante cinco horas adicionales.
15 Trece horas después del inicio de la polimerización, la solución se calentó hasta 68°C y se dejó reaccionar hasta que hubieran transcurrido al menos veinte horas desde el inicio de la polimerización, produciendo látex de caucho de butadieno, R1. Látex de Caucho de Butadieno, R1
Carga a la Cuba
agua desionizada 116,5 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 0,1 partes 1,3-butadieno 21,9 partes t -dodecilmercaptano 0,1 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,1 partes
Catalizador tipo Redox
agua desionizada 4,5 partes tetrapirofosfato sódico 0,3 partes sulfato ferroso 0,004 partes dextrosa 0,3 partes
Segundo Monómero
1,3-butadieno 77,8 partes t-dodecilmercaptano 0,2 partes
Emulsionante y Reductor
agua desionizada 30,4 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 2,8 partes dextrosa 0,5 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,8 partes
El látex de caucho de butadieno resultante (R1) contenía 38% de sólidos y
tenía un tamaño de partícula, dw, de ≈ 160 nm y una dw/dn de 1,1.
Ejemplo 2 Polimerización de Látex de Polímero de Caucho de Butadieno (R2)
Usando el procedimiento de polimerización de látex de caucho esbozado en el
Ejemplo 1, la siguiente composición se utilizó para producir látex de caucho de buta
dieno, R2.
Látex de Caucho de Butadieno, R2
Carga a la Cuba
agua desionizada 116,5 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 0,1 partes 1,3-butadieno 21,9 partes t -dodecilmercaptano 0,1 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,1 partes
Catalizador tipo Redox
agua desionizada 4,5 partes tetrapirofosfato sódico 0,3 partes sulfato ferroso 0,004 partes dextrosa 0,3 partes
Segundo Monómero
1,3-butadieno 77,8 partes
-10 (continuación)
Segundo Monómero
t -dodecilmercaptano 0,5 partes
Emulsionante y Reductor
agua desionizada 30,4 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 2,8 partes dextrosa 0,5 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,8 partes
El látex de caucho de butadieno resultante (R2) contenía 38% de sólidos y tenía un tamaño de partícula, dw, de ≈ 170 y una dw/dn de 1,1. Ejemplo 3 Polimerización de Látex de Polímero de Caucho basado en Butadieno (R3)
Usando el procedimiento de polimerización de látex de caucho esbozado en el Ejemplo 1, la siguiente composición se utilizó para producir látex de caucho basado en butadieno, R3.
Látex de Caucho basado en Butadieno, R3
Carga a la Cuba
agua desionizada 116,5 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 0,1 partes 1,3-butadieno 20,8 partes estireno 1,1 partes t-dodecilmercaptano 0,1 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,1 partes
Catalizador tipo Redox
agua desionizada 4,5 partes tetrapirofosfato sódico 0,3 partes sulfato ferroso 0,004 partes dextrosa 0,3 partes
Segundo Monómero
1,3-butadieno 77,7 partes estireno 3,9 partes t-dodecilmercaptano 0,5 partes
Emulsionante y Reductor
agua desionizada 30,4 partes ácido graso de sebo de ternera, sal potásica 2,8 partes dextrosa 0,5 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,8 partes
El látex de caucho de butadieno resultante (R3) contenía 38% de sólidos y
tenía un tamaño de partícula, dw, de ≈ 160 nm y una dw/dn de 1,1.
Ejemplo 4 Polimerización de Látex de Caucho de Butadieno (R4)
Usando el procedimiento de polimerización de látex de caucho esbozado en el
Ejemplo 1, la siguiente composición se utilizó para producir látex de caucho basado
en butadieno, R4.
Látex de Caucho de Butadieno, R4
Carga a la Cuba
agua desionizada 116,5 partes laurato potásico 0,1 partes 1,3-butadieno 21,9 partes t -dodecilmercaptano 0,1 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano 0,1 partes
Catalizador tipo Redox
agua desionizada 4,5 partes tetrapirofosfato sódico 0,3 partes sulfato ferroso 0,004 partes dextrosa 0,3 partes
Segundo Monómero
1,3-butadieno
77,8 partes
t -dodecilmercaptano
0,2 partes
Emulsionante y Reductor
agua desionizada
30,4 partes
laurato potásico
2,8 partes
dextrosa
0,5 partes
Iniciador
hidroperóxido de p-mentano
0,8 partes
Ejemplo 5 Polimerización de Copolímero de Injerto (G1) A un reactor de vidrio de 5 litros se cargaron 75,0 partes, basado en los sóli
5 dos, de látex de caucho de butadieno R1, R2, R3 o R4, 37,6 partes de agua desionizada y 0,1 partes de formaldehído sulfoxilato sódico, según se esboza en la composición posterior. La solución se agitó, se purgó con nitrógeno y se calentó hasta 77°C. Cuando la solución alcanzaba 77°C, una mezcla de 25,0 partes de monómero o monómeros y 0,1 partes de iniciador de hidroperóxido de t-butilo se añadió continua
10 mente durante 70 minutos, seguido por un período de espera de 80 minutos. Treinta minutos después del comienzo del período de espera, 0,1 partes de formaldehído sulfoxilato sódico y 0,1 partes de hidroperóxido de t-butilo se añadieron al reactor de una vez. Copolímero de Injerto, G1
Carga a la Cuba
látex de caucho de butadieno (como sólidos) 75,0 partes agua desionizada 37,6 partes formaldehído sulfoxilato sódico 0,2 partes
Carga de Monómero
metacrilato de metilo 25,0 partes acrilato de etilo 0,0 partes divinilbenceno 0,0 partes
Iniciador
hidroperóxido de t-butilo 0,2 partes
Después del período de espera de 80 minutos, una emulsión de estabilización se añadió al látex de copolímero de injerto. La emulsión de estabilización se preparó
5 mezclando 5,4 partes de agua desionizada (basado en la masa de copolímero de injerto), 0,1 partes de ácido oleico, 0,02 partes de hidróxido potásico, 0,1 partes de tiodipropionato de dilaurilo y 0,24 partes de bis[3-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propionato] de trietilenglicol.
El látex de copolímero de injerto se añadió a una solución acuosa al 0,9% de
10 ácido sulfúrico dando como resultado material coagulado que se trató térmicamente a 85°C, para solidificarlo adicionalmente. Subsiguientemente, el material coagulado se filtró, se lavó con agua desionizada caliente y se secó para producir un copolímero de injerto, G1. Ejemplo 6 Polimerización de Copolímero de Injerto (G2)
15 Usando el mismo procedimiento de polimerización de copolímero de injerto esbozado en el Ejemplo 5, la siguiente composición se utilizó para producir copolímero de injerto G2. Copolímero de Injerto, G2
Carga a la Cuba
látex de caucho de butadieno (como sólidos) 75,0 partes agua desionizada 37,6 partes formaldehído sulfoxilato sódico 0,2 partes
Carga de Monómero
metacrilato de metilo 24,7 partes acrilato de etilo 0,0 partes divinilbenceno 0,3 partes
Iniciador
hidroperóxido de t-butilo 0,2 partes
Ejemplo 7 Polimerización de Copolímero de Injerto (G3)
Usando el mismo procedimiento de polimerización de copolímero de injerto esbozado en el Ejemplo 5, la siguiente composición se utilizó para producir copolímero de injerto G3.
Copolímero de Injerto, G3
Carga a la Cuba
látex de caucho de butadieno (como sólidos) 75,0 partes agua desionizada 37,6 partes formaldehído sulfoxilato sódico 0,2 partes
Carga de Monómero
metacrilato de metilo 22,6 partes acrilato de etilo 1,1 partes divinilbenceno 1,4 partes
Iniciador
hidroperóxido de t-butilo 0,2 partes
Ejemplo 8 Polimerización de Copolímero de Injerto (G4)
Usando solamente caucho R4 y el procedimiento de polimerización de copo
límeros de injerto esbozado en el Ejemplo 5, la siguiente composición se utilizó para
producir el copolímero de injerto G4.
Copolímero de Injerto, G4
Carga a la Cuba
látex de caucho de butadieno (como sólidos) 75,0 partes agua desionizada 37,6 partes formaldehído sulfoxilato sódico 0,2 partes
Carga de Monómero
metacrilato de metilo 21,3 partes estireno 3,5 partes divinilbenceno 0,3 partes
Iniciador
hidroperóxido de t-butilo 0,2 partes
Confección y Prueba de Material Termoplástico modificado frente a los Impactos
Una combinación de copolímero de injerto, policarbonato y/o poli(tereftalato de butileno) se preparó procesando en estado fundido las combinaciones en una extrusora de doble tornillo cogiratorio de 27 mm de diámetro a 255°C para formar una pella. El copolímero de injerto se cargó a 12% del peso total de la combinación. El 70-98% restante de la combinación está comprendido por una combinación de policarbonato/poli(tereftalato de butileno) de aproximadamente 50/50.
Subsiguientemente, las pellas se moldearon por inyección en especimenes de prueba que tenían dimensiones de acuerdo con estándares publicados (ISO 180 y ASTM D-256). Todas las muestras se acondicionaron a 23°C con humedad relativa de 50% durante al menos 48 horas antes de la prueba.
La prueba de impactos se realizó a continuación usando un medidor de impactos tipo péndulo que funciona dentro de las especificaciones dadas en los estándares tanto de ISO 180 como de ASTM D-256. Para todas las pruebas de impacto a temperaturas por debajo de temperatura ambiente (23°C), se dejó que las muestras se equilibraran hasta la temperatura deseada durante al menos 2 horas. Después de este tiempo, las muestras se probaron inmediatamente usando un medidor de impactos robótico que medía, colocaba, sujetaba y probaba cada muestra. Durante la prueba, solo una muestra se retiraba de la cámara de acondicionamiento cada vez. Los valores de impacto se presentan como la media de al menos 5 muestras, preferiblemente 10 muestras.
El tipo de fractura se presenta como frágil para muestras que sufren una rotura completa o rotura en bisagra a la temperatura especificada. La fractura dúctil se presenta para muestras que sufren una rotura parcial o ausencia de rotura a la temperatura especificada. La temperatura de transición frágil-dúctil (BDTT) se define como la temperatura a la que 50% de las muestras sufrían fractura frágil (es decir, una rotura en bisagra o completa).
Diversas propiedades físicas en los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos se midieron mediante los siguientes métodos. Las medidas para determinar el % de sólidos se realizaron usando un analizador de humedad/sólidos CEM SMART SYSTEM 5®. El tamaño de partícula medio ponderado, dw, y el tamaño de partícula medio en número, dn, se midieron mediante un aparato de medida de la distribución del tamaño de partícula en modo capilar.
Las medidas de impactos Izod con entalla se realizaron de acuerdo con ISO 180/1A o ASTM D-256. Ejemplo 9 Resultados de prueba
Se formaron muestras con las composiciones mostradas en la Tabla I posteriormente, con los resultados de BDTT listados. TABLA I
Ejemplo
% de Núcleo de Caucho Tipo de Injerto BDTT °C
carga
Tipo Tamaño de partícula, nm dw/dn
9.1
12 R1 159 1,1 G1 -18
9.2
12 R2 171 1,1 G3 -16
9.3 (Comp)
12 R3 162 1,1 G1 -10
9.4 (Comp)
12 R3 17 1,2 G3 -5
10 Los resultados de la Tabla I muestran que los valores de BDTT pueden disminuirse ≈ 10ºC reduciendo el nivel de estireno en el núcleo de caucho hasta cero. Esta disminución significativa en la BDTT es necesaria para aplicaciones exigentes a partes moldeadas en las que el comportamiento frente a los impactos a baja temperatura es de la mayor importancia. En ciertas aplicaciones, por ejemplo, los valores de
15 BDTT mostrados en los ejemplos comparativos 9.3 y 9.4 (-10 y -5°C, respectivamente) proporcionan un comportamiento frente a los impactos a baja temperatura inadecuado. Sin embargo, los valores de BDTT mostrados en los ejemplos 9.1 y 9.2 (-18 y -16°C, respectivamente) son suficientes para proporcionar un comportamiento frente a los impactos a baja temperatura aceptable en las mismas aplicaciones.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composición de resina termoplástica que comprende: a) de 70 a 99 por ciento en peso de una resina termoplástica seleccionada del grupo que comprende un policarbonato, un poliéster y sus combinaciones; y
    5 b) de 1 a 30 por ciento en peso de un polímero de injerto de tipo núcleo-
    envuelta que comprende: 1) de 70 a 90 por ciento en peso de un polímero nuclear libre de estireno que comprende 100 por ciento en peso de unidades de monómero de butadieno; y
    10 2) de 10 a 30 por ciento en peso de una o más capas de polímero de envuelta que comprenden una o más unidades de monómero etilénicamente insaturado, siendo de 90 a 100 por cien en peso de estas unidades unidades de monómero de (met)acrilato de alquilo que comprenden de 95 a 100 por cien en peso de metacrilato de metílo.
    15 2. La resina termoplástica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho polímero de envuelta consiste en una única capa de envuelta.
  2. 3. La resina termoplástica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho polímero de envuelta comprende de 0 a 6 por ciento en peso de unidades de monómero reticulador.
    20 4. La resina termoplástica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho termoplástico comprende de 1 a 20 por ciento en peso de un copolímero de injerto de tipo núcleo-envuelta.
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